JP7329664B1 - 冷却モジュール及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒートパイプからフィンへの熱伝達効率を確保しつつ、ヒートシンクの通風抵抗を低減して冷却性能を向上させる。【解決手段】冷却モジュールは、ファンと、ヒートシンクと、ヒートシンクの第１面に接続され、空気導入面から空気排出面に向かうヒートシンクでの空気の流通方向に沿って並んだ第１ヒートパイプ及び第２ヒートパイプと、を備える。ヒートシンクは、第２面を第１面側に向かって凹ませた谷部と、谷部と空気導入面との間に設けられ、谷部よりもフィンの高さが高い第１山部と、谷部と空気排出面との間に設けられ、谷部よりもフィンの高さが高い第２山部と、を有する。前記ヒートシンクと前記第１ヒートパイプ及び前記第２ヒートパイプの積層方向で見て、第１山部が第１ヒートパイプとオーバーラップした位置にあり、第２山部が第２ヒートパイプとオーバーラップした位置にある。【選択図】図４

Description

本発明は、冷却モジュール及び該冷却モジュールを備える電子機器に関する。

ノート型ＰＣのような電子機器は、ＣＰＵ等の発熱体を冷却するための冷却モジュールを搭載している（例えば特許文献１参照）。このような冷却モジュールでは、ＣＰＵ等が発生する熱を吸熱して輸送するヒートパイプと、ヒートパイプで輸送された熱を筐体外に排出するヒートシンク及びファンと、を備えた構成がある。

特開２０２２－０５９８３３号公報

上記のような電子機器においてシステムパフォーマンスを向上させるためには、冷却モジュールでの排熱能力を上げてＣＰＵのブースト運転時間を延ばすことが重要である。排熱能力を高める方法の１つとしては、ヒートシンクを通過する排気風量を向上させることが考えられる。排気風量を向上させるためには、ヒートシンクを構成する各フィン相互間の通風抵抗を下げる方法が考えられる。

ところが、上記特許文献１の構成のように、２本のヒートパイプが接続されるヒートシンクは、空気の流通方向でのフィンの長さを大きくせざるを得ず、通風抵抗の低減が難しい。そこで、このようなヒートシンクでは、フィン自体の表面積を削減し、これにより通風抵抗を下げることが考えられる。ところが、単にフィンの表面積を削減しただけでは、ヒートパイプから熱を受けるフィンの表面積が不足してヒートパイプからフィンへの熱伝達効率が低下し、また各ヒートパイプからヒートシンクへの熱伝達が不均等になる。その結果、冷却モジュール全体の冷却性能が低下する可能性がある。

本発明は、上記従来技術の課題を考慮してなされたものであり、ヒートパイプからフィンへの熱伝達効率を確保しつつ、ヒートシンクの通風抵抗を低減して冷却性能を向上させることができる冷却モジュール及び該冷却モジュールを備える電子機器を提供することを目的とする。

本発明の第１態様に係る冷却モジュールは、電子機器に搭載する冷却モジュールであって、吸気口と、排気口とを有するファンと、相互間に隙間を設けて並んだ複数のフィンと、各フィンの起立方向で一方側の第１面及び他方側の第２面と交差する空気導入面及び空気排出面とを有し、前記空気導入面が前記排気口に臨んで配置されるヒートシンクと、前記ヒートシンクの前記第１面に接続され、前記空気導入面から前記空気排出面に向かう前記ヒートシンクでの空気の流通方向に沿って並んだ第１ヒートパイプ及び第２ヒートパイプと、を備え、前記ヒートシンクは、前記第２面を前記第１面側に向かって凹ませた谷部と、前記谷部と前記空気導入面との間に設けられ、前記谷部よりも前記フィンの高さが高い第１山部と、前記谷部と前記空気排出面との間に設けられ、前記谷部よりも前記フィンの高さが高い第２山部と、を有し、前記ヒートシンクと前記第１ヒートパイプ及び前記第２ヒートパイプの積層方向で見て、前記第１山部が前記第１ヒートパイプとオーバーラップした位置にあり、前記第２山部が前記第２ヒートパイプとオーバーラップした位置にある。

本発明の第２態様に係る冷却モジュールは、電子機器に搭載する冷却モジュールであって、吸気口と、排気口とを有するファンと、相互間に隙間を設けて並んだ複数のフィンと、各フィンの起立方向で一方側の第１面及び他方側の第２面と交差する空気導入面及び空気排出面とを有し、前記空気導入面が前記排気口に臨んで配置されるヒートシンクと、前記ヒートシンクの前記第１面に接続され、前記空気導入面から前記空気排出面に向かう前記ヒートシンクでの空気の流通方向に沿って並んだ第１ヒートパイプ及び第２ヒートパイプと、を備え、前記ヒートシンクは、前記フィンの前記空気導入面と前記第２面との角部を切り欠いたように形成された切欠部と、前記ヒートシンクと前記第１ヒートパイプ及び前記第２ヒートパイプの積層方向で見て、前記第１ヒートパイプと前記第２ヒートパイプとの境界線とオーバーラップした位置に設けられ、前記フィンを前記第２面側から前記第１面側に向かって谷状に凹ませた谷部と、有する。

本発明の第３態様に係る電子機器は、筐体と、前記筐体内に設けられた発熱体と、前記筐体内に設けられ、前記発熱体が発生する熱を吸熱する冷却モジュールと、を備え、前記冷却モジュールは、吸気口と、排気口とを有するファンと、相互間に隙間を設けて並んだ複数のフィンと、各フィンの起立方向で一方側の第１面及び他方側の第２面と交差する空気導入面及び空気排出面とを有し、前記空気導入面が前記排気口に臨んで配置されるヒートシンクと、前記ヒートシンクの前記第１面に接続され、前記空気導入面から前記空気排出面に向かう前記ヒートシンクでの空気の流通方向に沿って並んだ第１ヒートパイプ及び第２ヒートパイプと、を有し、前記ヒートシンクは、前記第２面を前記第１面側に向かって凹ませた谷部と、前記谷部と前記空気導入面との間に設けられ、前記谷部よりも前記フィンの高さが高い第１山部と、前記谷部と前記空気排出面との間に設けられ、前記谷部よりも前記フィンの高さが高い第２山部と、を有し、前記ヒートシンクと前記第１ヒートパイプ及び前記第２ヒートパイプの積層方向で見て、前記第１山部が前記第１ヒートパイプとオーバーラップした位置にあり、前記第２山部が前記第２ヒートパイプとオーバーラップした位置にある。

本発明の上記態様によれば、ヒートパイプからフィンへの熱伝達効率を確保しつつ、ヒートシンクの通風抵抗を低減して冷却性能を向上させることができる。

図１は、一実施形態に係る電子機器を上から見下ろした模式的な平面図である。 図２は、筐体の内部構造を模式的に示す平面図である。 図３は、ヒートシンクを上から見た斜視図である。 図４は、ヒートシンク及びその周辺部を拡大した斜視断面図である。 図５は、ヒートシンク及びその周辺部を拡大した側面断面図である。 図６は、変形例に係るヒートシンク及びその周辺部を拡大した側面断面図である。

以下、本発明に係る冷却モジュール及び電子機器について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、一実施形態に係る電子機器１０を上から見下ろした模式的な平面図である。図１に示すように、電子機器１０は、ディスプレイ筐体１２と筐体１４とをヒンジ１６で相対的に回動可能に連結したクラムシェル型のノート型ＰＣである。本発明に係る電子機器は、ノート型ＰＣ以外、例えばデスクトップ型ＰＣ、タブレット型ＰＣ、スマートフォン、又はゲーム機等でもよい。

ディスプレイ筐体１２は、薄い扁平な箱体である。ディスプレイ筐体１２には、ディスプレイ１８が搭載されている。ディスプレイ１８は、例えば有機ＥＬ（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）や液晶で構成される。

以下、筐体１４及びこれに搭載された各要素について、筐体１２，１４間を図１に示すように開いた状態とし、ディスプレイ１８を視認する姿勢を基準とし、手前側を前、奥側を後、幅方向を左右、高さ方向（筐体１４の厚み方向）を上下、と呼んで説明する。

筐体１４は、薄い扁平な箱体である。筐体１４は、上面及び四周側面を形成するカバー部材１４Ａと、下面を形成するカバー部材１４Ｂとで構成されている。上側のカバー部材１４Ａは、下面が開口した略バスタブ形状を有する。下側のカバー部材１４Ｂは、略平板形状を有し、カバー部材１４Ａの下面開口を閉じる蓋体となる。カバー部材１４Ａ，１４Ｂは、厚み方向に重ね合わされて互いに着脱可能に連結される。筐体１４の上面には、キーボード２０及びタッチパッド２１が設けられている。筐体１４は、後端部がヒンジ１６を用いてディスプレイ筐体１２と連結されている。

図２は、筐体１４の内部構造を模式的に示す平面図であり、筐体１４をキーボード２０の少し下で切断した模式的な平面断面図である。

図２に示すように、筐体１４の内部には、冷却モジュール２２と、マザーボード２４と、バッテリ装置２６とが設けられている。筐体１４の内部には、さらに各種の電子部品や機械部品等が設けられる。

マザーボード２４は、電子機器１０のメインボードである。マザーボード２４は、筐体１４の後方寄りに配置され、左右方向に沿って延在している。マザーボード２４は、ＣＰＵ３０及びＧＰＵ３１の他、パワーコンポーネント、通信モジュール、メモリ、及び接続端子等の各種電子部品が実装されたプリント基板である。マザーボード２４は、キーボード２０の下に配置され、キーボード２０の裏面やカバー部材１４Ａの内面にねじ止めされている。マザーボード２４は、上面がカバー部材１４Ａに対する取付面となり、下面がＣＰＵ３０等の実装面となる。

ＣＰＵ３０は、マザーボード２４の実装面の左右中央の左寄りに配置されている。ＣＰＵ３０は、電子機器１０の主たる制御や処理に関する演算を行う。ＧＰＵ３１は、マザーボード２４の実装面でＣＰＵ３０の右側に並んで配置されている。ＧＰＵ３１は、３Ｄグラフィックス等の画像描写に必要な演算を行う。

バッテリ装置２６は、電子機器１０の電源となる充電池である。バッテリ装置２６は、マザーボード２４の前方に配置され、筐体１４の前端部に沿って左右に延在している。

次に、冷却モジュール２２の構成を説明する。

ＣＰＵ３０及びＧＰＵ３１は、筐体１４内に搭載された電子部品中で最大級の発熱量の発熱体である。そこで、冷却モジュール２２は、ＣＰＵ３０及びＧＰＵ３１が発生する熱を吸熱及び拡散し、さらに筐体１４外へと排出する。冷却モジュール２２は、例えばマザーボード２４の実装面の一部を覆うように積層される。

図２に示すように、冷却モジュール２２は、ベーパーチャンバ３６と、ヒートパイプ３８と、左右一対のヒートシンク４０，４１と、左右一対のファン４２，４３と、熱伝導プレート４４と、を備える。

ベーパーチャンバ３６は、プレート型の熱輸送デバイスである。ベーパーチャンバ３６は、２枚の薄い金属プレートの間に密閉空間を形成し、この密閉空間に作動流体を封入したものである。金属プレートは、アルミニウム、銅、又はステンレスのような熱伝導率が高い金属で形成されている。密閉空間は、封入された作動流体が相変化を生じながら流通する流路となる。作動流体としては、例えば水、代替フロン、アセトン又はブタン等を例示できる。密閉空間内には、凝縮した作動流体を毛細管現象で送液するウィックが配設される。ウィックは、例えば金属製の細線を綿状に編んだメッシュや微細流路等の多孔質体で形成される。

ベーパーチャンバ３６は、ＣＰＵ３０およびＧＰＵ３１の熱を吸熱及び拡散すると共に、この熱を下面に接続されたヒートパイプ３８に伝達することができる。図２中の参照符号３０ａ，３１ａは、それぞれベーパーチャンバ３６の上面とＣＰＵ３０及びＧＰＵ３１の頂面との間に介在する受熱板であり、例えば銅プレートである。

ヒートパイプ３８は、パイプ型の熱輸送デバイスである。本実施形態では、２本のヒートパイプ３８Ａ，３８Ｂを前後に２本１組で並列し、これらの両端部を左右のヒートシンク４０，４１に接続した構成を例示している。ヒートパイプ３８Ａ，３８Ｂは、金属パイプを薄く扁平に潰して断面楕円形状に形成し、金属パイプ内に形成された密閉空間に作動流体を封入した構成である。ヒートパイプ３８を構成する金属パイプ、密閉空間、作動流体、及びウィックの材質及び構成は、それぞれ上記したベーパーチャンバ３６を構成する金属プレート、密閉空間、作動流体、及びウィックの材質及び構成と同一又は同様でよい。

本実施形態のヒートパイプ３８は、中央付近が前側に湾曲し、平面視で略Ｕ字状に形成されて左右方向に延在している。ヒートパイプ３８の中央部３８ａは、ＣＰＵ３０及びＧＰＵ３１と上下方向にオーバーラップする位置でベーパーチャンバ３６の下面に接続されている。ヒートパイプ３８は、第１端部３８ｂがヒートシンク４０の下面に接続され、第２端部３８ｃがヒートシンク４１の下面に接続される。ヒートパイプ３８は、３本以上で用いてもよい。ヒートパイプ３８は、例えば２本１組のものを２組設け、一方の組をヒートシンク４０に接続し、他方の組をヒートシンク４１に接続した構成等としてもよい。

左右のヒートシンク４０，４１は、大きさや熱交換面積等は多少異なるが、実質的には左右対称構造である。同様に、左右のファン４２，４３も実質的には左右対称構造である。そこで、以下では、主として左側のヒートシンク４０及びファン４２について説明し、右側のヒートシンク４１及びファン４３については左側のものと同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。なお、ファン４２，４３及びヒートシンク４０，４１は、左右一対ではなく、一方のみで構成されてもよい。

ヒートシンク４０は、前後方向に沿って延在し、上下方向に起立した複数のプレート状のフィン４５を左右方向に等間隔に並べた構造である。隣接するフィン４５，４５間には、ファン４２から送られた空気が通過する隙間Ｇが形成されている。従って、隙間Ｇは、前後方向に貫通し、複数が左右方向に並んでいる。

各フィン４５は、例えば上下端面に同一方向に直角に屈曲した板片が形成され、断面略Ｕ字状の金属プレートである。各フィン４５は、銅又はアルミニウムのような高い熱伝導率を有する金属で形成される。ヒートシンク４０は、例えば上下端部に屈曲部を設けた金属プレート（フィン４５）を隙間Ｇを介して板厚方向に積層し、相互間を溶接で接合した構成である（図３参照）。ヒートシンク４０の構成はこれ以外でもよく、複数のフィン４５が隙間Ｇを介して並んだ構成であればよい。

ファン４２は、ヒートシンク４０の前部に配置され、後向きに開口した排気口４２ａがヒートシンク４０の前面に面して配置される。ファン４２は、ファン筐体４２ｂの内部に収容されたインペラ部４２ｃ（図５参照）をモータによって回転させる遠心ファンである。ファン４２は、上面及び側面を形成するカバープレート４２ｄと、下面を形成するカバープレート４２ｅとで構成され、各カバープレート４２ｄ，４２ｅにそれぞれ吸気口４２ｆ，４２ｇが開口している。吸気口４２ｆ，４２ｇは、一方を省略してもよい。

熱伝導プレート４４は、ベーパーチャンバ３６の前縁部に連結され、前方に突出している。熱伝導プレート４４は、アルミニウムや銅等の金属やグラファイト等の熱伝導率が高い材質で形成された薄いプレートである。熱伝導プレート４４は、例えばマザーボード２４に実装されたパワーコンポーネントを覆うように設けられている。

次に、ヒートシンク４０（４１）の具体的な構成例を説明する。

図３は、ヒートシンク４０（４１）を上から見た斜視図である。図４は、ヒートシンク４０（４１）及びその周辺部を拡大した斜視断面図である。図５は、ヒートシンク４０（４１）及びその周辺部を拡大した側面断面図である。

図２～図５に示すように、ヒートシンク４０の各隙間Ｇは、下面（第１面４０ａ）及びこれと平行する上面（第２面４０ｂ）との間で前後方向に延在し、それぞれ左右方向に並んで配置されて空気流路を形成する。

ヒートシンク４０は、第１面４０ａ及び第２面４０ｂと交差する前後の側面がそれぞれ空気導入面４０ｃ及び空気排出面４０ｄとなる。空気導入面４０ｃは、ファン４２の排気口４２ａに対向し、ファン４２から送られる空気の入口となる。空気排出面４０ｄは、筐体１４の後縁部に形成された開口部４６に対向し、ヒートシンク４０を通過した空気Ａの出口となる。

図３～図５に示すように、ヒートシンク４０は、空気導入面４０ｃから空気排出面４０ｄに向かう空気の流通方向に沿って順に並んだ切欠部４８と、第１山部５０と、谷部５２と、第２山部５４とを有する。

切欠部４８は、空気導入面４０ｃと第２面４０ｂとの角部を切り欠いたように形成され、面取り形状を有する。切欠部４８は、ヒートシンク４０の幅方向で左右両端側の数枚、例えば１～５枚程度のフィン４５を除いた残りのフィン４５の上記角部に形成されている。本実施形態の切欠部４８は、フィン４５を斜めにカットした形状を有し、第１面４０ａから第２面４０ｂに向かって次第に空気導入面４０ｃ側から空気排出面４０ｄ側に傾斜する。切欠部４８は、谷部５２のように、第１面４０ａまで到達しない高さに形成されてもよい。

第１山部５０は、切欠部４８と谷部５２との間で各フィン４５が最大高さまで起立した部分である。第２山部５４は、谷部５２と空気排出面４０ｄとの間で各フィン４５が最大高さまで起立した部分である。山部５０，５４は、それぞれ側面視で略台形の山形状に形成されている。山部５０，５４において、各フィン４５は、第１面４０ａから第２面４０ｂまで起立し、表面積が最大化されている。山部５０，５４は、必ずしも第１面４０ａと第２面４０ｂとの間でフィン４５が最大高さまで起立していなくてもよく、例えばフィン４５の高さは第１山部５０よりも第２山部５４が低くてもよく、その逆でもよい。つまり山部５０，５４は、凹状の谷部５２と面４０ｃ，４０ｄとの間でそれぞれフィン４５の高さが谷部５２よりも高く形成されていればよい。但し、本実施形態では、山部５０，５４でのフィン４５の高さを面４０ａ，４０ｂ間での最大高さに設定したことで、上記したように各フィン４５の表面積が拡大され、熱交換性能が一層向上するという利点がある。

谷部５２は、第１山部５０と第２山部５４との間で各フィン４５の高さを低く形成した部分であり、第２面４０ｂを第１面４０ａ側に向かって略台形の谷状に凹ませた形状を有する。切欠部４８と同様に、谷部５２もヒートシンク４０の幅方向で左右両端側の数枚のフィン４５を除いた残りのフィン４５の第２面４０ｂ側に形成されている。本実施形態の谷部５２は、ヒートシンク４０での空気の流通方向で第１山部５０の下流側端部から鉛直下方に凹んだ後、下流側に向かって谷底が延在し、その後、第１面４０ａから第２面４０ｂに向かって次第に空気導入面４０ｃ側から空気排出面４０ｄ側に傾斜する。

このようなヒートシンク４０（４１）は、第１山部５０が一方のヒートパイプ３８Ａと上下にオーバーラップした位置にあり、第２山部５４が他方のヒートパイプ３８Ｂと上下にオーバーラップした位置にある。

以上のように、本実施形態の冷却モジュール２２では、ヒートシンク４０（４１）の第１面４０ａには、空気の流通方向に沿って並んだ２本のヒートパイプ３８Ａ，３８Ｂが接続されている。つまりヒートシンク４０（４１）は、２本のヒートパイプ３８Ａ，３８Ｂを接続するために、空気導入面４０ｃから空気排出面４０ｄまでの長さが大きい。このため、ヒートシンク４０（４１）は、空気流路が長くなり、通風抵抗の増大が懸念される。そこで、本実施形態のヒートシンク４０（４１）は、空気導入面４０ｃと空気排出面４０ｄとの間に切欠部４８と谷部５２とを順に設けている。これによりヒートシンク４０（４１）は、各フィン４５相互間の通風抵抗を低減でき、ファン４２（４３）からの排気風量を増大させることができる。

しかも本実施形態のヒートシンク４０（４１）は、各フィン４５を谷部５２よりも高く突出することでその表面積を拡大した山部５０，５４を有する。そして、ヒートシンク４０（４１）とヒートパイプ３８Ａ，３８Ｂの積層方向で見て、これら山部５０，５４は、それぞれ２本のヒートパイプ３８Ａ，３８Ｂとオーバーラップする位置に配置される。換言すれば、山部５０，５４間に設けられる谷部５２が２本のヒートパイプ３８Ａ，３８Ｂ間の境界部Ｂと上下にオーバーラップする位置にある。

このため、ヒートシンク４０（４１）は、切欠部４８及び谷部５２によって通風抵抗を低減しながらも、ヒートパイプ３８Ａ，３８Ｂの直上でのフィン４５の表面積が不足することを回避できる。その結果、当該冷却モジュール２２は、ヒートパイプ３８Ａ，３８Ｂからヒートシンク４０（４１）の各フィン４５への熱伝達が均等化されると共に、熱伝達効率が低下することを抑制できる。

このように、本実施形態の冷却モジュール２２は、ヒートシンク４０（４１）での通風抵抗を低減しつつ、２本のヒートパイプ３８Ａ，３８Ｂから各フィン４５への高い熱伝達効率を確保できる。その結果、冷却モジュール２２は、ヒートパイプ３８Ａ，３８Ｂで輸送されるＣＰＵ３０等の熱のヒートシンク４０（４１）での排熱能力が向上し、冷却性能が向上する。

ところで、切欠部４８及び谷部５２は、その上部開口からの空気漏れをある程度抑制できることが望ましい。ヒートシンク４０（４１）での空気流量が過剰に低下することを防止するためである。ここで、切欠部４８の上部開口は、例えばファン筐体４２ｂのカバープレート４２ｄを延ばした延長部４２ｄ１で容易に塞ぐことができる（図５参照）。一方、谷部５２の上部開口は、例えば谷部５２を跨ぐカバー部材５６を山部５０，５４に貼り付けて塞いでもよい（図３参照）。カバー部材５６は、例えばグラファイトシートや銅シート等の熱伝導性を有するシート材で形成されると、ヒートシンク４０（４１）での排熱能力が向上する。

図５中の参照符号５８ａ，５８ｂは、ファン筐体４２ｂの上下面の外周縁部を囲むように設けられ、吸気口４２ｆ，４２ｇへの排気の逆流を防止するための気密材であり、例えばスポンジである。

次に、表１を参照して、切欠部４８及び谷部５２を有するヒートシンク４０，４１を備えた実施例の電子機器１０と、ヒートシンク４０，４１から谷部５２をなくしたヒートシンクを備えた比較例の電子機器との冷却性能を比較した実験結果を説明する。なお、比較例の電子機器は、ヒートシンク４０,４１が谷部５２を持たない以外は実施例の電子機器１０と同一の構成とした。

表１において、「切欠部のみ」の欄は谷部５２を設けない比較例の電子機器の実験結果を示し、「切欠部＋谷部」は谷部５２を設けた実施例の電子機器の実験結果を示す。「空気流量（ＣＦＭ）」の欄において、「第１ファン」はファン４２の風量、「第２ファン」はファン４３の風量の測定結果を示す。「ＣＰＵ温度（℃）」はＣＰＵ３０の表面温度、「ＧＰＵ温度（℃）」はＧＰＵ３１の表面温度の測定結果を示す。「筐体表面温度（℃）」の欄において、「キーボード表面」はキーボード２０の表面温度、「筐体上面」は筐体１４の上面温度、「筐体下面」は筐体１４の下面温度の測定結果を示す。「ヒートシンク容積（ｍｍ^３）」は２つのヒートシンク４０，４１の合計容積を示す。

表１に示すように、本実験の結果、実施例に係る「切欠部＋谷部」は、比較例に係る「切欠部のみ」と比べて、各ファン４２，４３の風量が増加し、筐体１４の上下面の表面温度が低下した。これは、実施例の電子機器１０は、ヒートシンク４０，４１が切欠部４８に加えて、谷部５２を有するため、その通風抵抗が低減され、ファン４２，４３の排気風量が向上したためであると考えられる。

このように、実施例に係る電子機器１０は、比較例に係る電子機器と比べて、筐体１４の表面温度を低下させることができるため、ＣＰＵ３０のブースト運転時間を延ばし、パフォーマンスを向上させることができることが確認された。しかも実施例に係る電子機器１０は、谷部５２を形成したことで、ヒートシンク４０（４１）の容積、つまり重量を２１％程度低減できたため、筐体１４の軽量化にも貢献する。

なお、表１では、実施例のＣＰＵ３０及びＧＰＵ３１の表面温度が比較例のものよりも上昇している。これは、実施例のヒートシンク４０，４１は、谷部５２によってフィン４５の表面積の低下した分、比較例のものよりもヒートパイプ３８の放熱能力が低下したためであると考えられる。但し、上記したように、実施例の構成は、筐体１４の表面温度が低下することで、ＣＰＵ３０のパフォーマンスを高めてもユーザエクスペリエンスが低下する問題を生じ難く、結果としてＣＰＵ３０のブースト運転時間を延長できるという効果がある。

図６は、変形例に係るヒートシンク６０及びその周辺部を拡大した側面断面図である。図６において、図１～図５に示される参照符号と同一の参照符号は、同一又は同様な構成を示し、このため同一又は同様な機能及び効果を奏するものとして詳細な説明を省略する。

図６に示すヒートシンク６０は、上記したヒートシンク４０（４１）と比べて、切欠部４８が設けられず、谷部５２に代えて谷部６２を備える。谷部６２は、谷部５２よりも切欠容積を拡大したものである。谷部６２は、例えば側面視で略すり鉢に形成されている。谷部６２は、谷部５２と同一又は同様な形状でもよい。

ヒートシンク６０においても、ヒートパイプ３８Ａ，３８Ｂとの積層方向で見て、ヒートパイプ３８Ａ，３８Ｂの境界部Ｂとオーバーラップした位置に谷部６２がある。つまりヒートシンク６０の山部５０，５４も、それぞれヒートパイプ３８Ａ，３８Ｂと上下にオーバーラップした位置にある。このため、ヒートシンク６０においても、フィン４５の表面積を削減して通風抵抗を低減しつつ、２本のヒートパイプ３８Ａ，３８Ｂから各フィン４５への熱伝達効率の低下を回避でき、高い排熱能力が得られる。

このように、切欠部４８は省略されてもよい。但し、切欠部４８は、ファン４２（４３）の排気口４２ａの直後にあり、ヒートシンク全体の通風抵抗に対する影響は谷部５２，６２よりも大きい。このため、上記したヒートシンク４０（４１）のように切欠部４８を設けた構成では、谷部５２の切除容積を最小限としても、切欠部４８での通風抵抗の低減効果との相乗効果によってヒートシンク全体の通風抵抗を十分に低減できる。その結果、切欠部４８及び谷部５２を設けたヒートシンク４０（４１）は、フィン４５の表面積を大きく確保しつつ、その通風抵抗も低減できるという利点がある。

なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

１０ 電子機器
１２ ディスプレイ筐体
１４ 筐体
２２ 冷却モジュール
３０ ＣＰＵ
３１ ＧＰＵ
３８，３８Ａ，３８Ｂ ヒートパイプ
４０，４１，６０ ヒートシンク
４２，４３ ファン
４５ フィン
４８ 切欠部
５０ 第１山部
５２，６２ 谷部
５４ 第２山部
５６ カバー部材

Claims (7)

1. 電子機器に搭載する冷却モジュールであって、
   吸気口と、排気口とを有するファンと、
   相互間に隙間を設けて並んだ複数のフィンと、各フィンの起立方向で一方側の第１面及び他方側の第２面と交差する空気導入面及び空気排出面とを有し、前記空気導入面が前記排気口に臨んで配置されるヒートシンクと、
   前記ヒートシンクの前記第１面に接続され、前記空気導入面から前記空気排出面に向かう前記ヒートシンクでの空気の流通方向に沿って並んだ第１ヒートパイプ及び第２ヒートパイプと、
   を備え、
   前記ヒートシンクは、
   前記第２面を前記第１面側に向かって凹ませた谷部と、
   前記谷部と前記空気導入面との間に設けられ、前記谷部よりも前記フィンの高さが高い第１山部と、
   前記谷部と前記空気排出面との間に設けられ、前記谷部よりも前記フィンの高さが高い第２山部と、を有し、
   前記ヒートシンクと前記第１ヒートパイプ及び前記第２ヒートパイプの積層方向で見て、前記第１山部が前記第１ヒートパイプとオーバーラップした位置にあり、前記第２山部が前記第２ヒートパイプとオーバーラップした位置にある
   ことを特徴とする冷却モジュール。
2. 請求項１に記載の冷却モジュールであって、
   前記ヒートシンクと前記第１ヒートパイプ及び前記第２ヒートパイプの積層方向で見て、前記谷部は、前記第１ヒートパイプと前記第２ヒートパイプとの境界部とオーバーラップした位置にある
   ことを特徴とする冷却モジュール。
3. 請求項１又は２に記載の冷却モジュールであって、
   前記ヒートシンクは、さらに、前記流通方向で前記第１山部の上流側に設けられ、前記フィンの前記空気導入面と前記第２面との角部を切り欠いたように形成された切欠部を有する
   ことを特徴とする冷却モジュール。
4. 請求項１に記載の冷却モジュールであって、
   前記ヒートシンクは、さらに、前記第２面に設けられ、前記谷部の開口を塞ぐカバー部材を有する
   ことを特徴とする冷却モジュール。
5. 電子機器に搭載する冷却モジュールであって、
   吸気口と、排気口とを有するファンと、
   相互間に隙間を設けて並んだ複数のフィンと、各フィンの起立方向で一方側の第１面及び他方側の第２面と交差する空気導入面及び空気排出面とを有し、前記空気導入面が前記排気口に臨んで配置されるヒートシンクと、
   前記ヒートシンクの前記第１面に接続され、前記空気導入面から前記空気排出面に向かう前記ヒートシンクでの空気の流通方向に沿って並んだ第１ヒートパイプ及び第２ヒートパイプと、
   を備え、
   前記ヒートシンクは、
   前記フィンの前記空気導入面と前記第２面との角部を切り欠いたように形成された切欠部と、
   前記ヒートシンクと前記第１ヒートパイプ及び前記第２ヒートパイプの積層方向で見て、前記第１ヒートパイプと前記第２ヒートパイプとの境界線とオーバーラップした位置に設けられ、前記フィンを前記第２面側から前記第１面側に向かって谷状に凹ませた谷部と、
   有する
   ことを特徴とする冷却モジュール。
6. 請求項５に記載の冷却モジュールであって、
   前記ヒートシンクは、さらに、
   前記切欠部と前記谷部との間に設けられ、前記谷部よりも前記フィンの高さが高い第１山部と、
   前記谷部と前記空気排出面との間に設けられ、前記谷部よりも前記フィンの高さが高い第２山部と、
   を有する
   ことを特徴とする冷却モジュール。
7. 電子機器であって、
   筐体と、
   前記筐体内に設けられた発熱体と、
   前記筐体内に設けられ、前記発熱体が発生する熱を吸熱する冷却モジュールと、
   を備え、
   前記冷却モジュールは、
   吸気口と、排気口とを有するファンと、
   相互間に隙間を設けて並んだ複数のフィンと、各フィンの起立方向で一方側の第１面及び他方側の第２面と交差する空気導入面及び空気排出面とを有し、前記空気導入面が前記排気口に臨んで配置されるヒートシンクと、
   前記ヒートシンクの前記第１面に接続され、前記空気導入面から前記空気排出面に向かう前記ヒートシンクでの空気の流通方向に沿って並んだ第１ヒートパイプ及び第２ヒートパイプと、
   を有し、
   前記ヒートシンクは、
   前記第２面を前記第１面側に向かって凹ませた谷部と、
   前記谷部と前記空気導入面との間に設けられ、前記谷部よりも前記フィンの高さが高い第１山部と、
   前記谷部と前記空気排出面との間に設けられ、前記谷部よりも前記フィンの高さが高い第２山部と、を有し、
   前記ヒートシンクと前記第１ヒートパイプ及び前記第２ヒートパイプの積層方向で見て、前記第１山部が前記第１ヒートパイプとオーバーラップした位置にあり、前記第２山部が前記第２ヒートパイプとオーバーラップした位置にある
   ことを特徴とする電子機器。
   

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